(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスを燃焼させる燃焼装置に用いられ、回転することによって送風する回転羽根部と、該回転羽根部を回転させるモーターとを有する送風ファンにおいて、
前記回転羽根部は、
前記モーターの回転軸が挿通される取付穴が形成された基板と、
前記基板の前記取付穴が形成された箇所を両面側から挟んで設けられたゴム部材と
を備えると共に、
前記取付穴に前記回転軸を挿通して、ナットを用いて前記基板を前記ゴム部材ごと該回転軸にネジ止めすることによって取り付けられており、
前記ナットと前記ゴム部材との間には、該ゴム部材のへたりを吸収する金属バネが設けられている
ことを特徴とする送風ファン。
【請求項２】
請求項１に記載の送風ファンにおいて、
前記金属バネは、前記回転軸と同軸状に設けられたコイルバネである
ことを特徴とする送風ファン。
【請求項３】
請求項１に記載の送風ファンにおいて、
前記金属バネは、前記回転軸の軸方向に重ねられた複数枚の皿バネである
ことを特徴とする送風ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスを燃焼させる燃焼装置に用いられる送風ファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料ガスを燃焼させる燃焼装置には、様々な用途で送風ファンが使用されている。例えば、給湯器として用いられる燃焼装置には、バーナーに燃焼用の空気を供給する目的で送風ファンが使用されている。また、温風暖房機として用いられる燃焼装置には、燃料ガスの燃焼によって生じた燃焼排気を空気で希釈して温風を噴き出させる目的で、あるいは燃焼排気で空気を暖めて生成した温風を噴き出させる目的で送風ファンが使用されている。
【０００３】
これらの送風ファンでは、モーターを用いて回転羽根を回転させることによって送風する。ここで、モーターの回転軸は僅かであるが回転時に軸方向の振動が発生する。そして、この振動が回転羽根に伝わると騒音の原因となることがある。そこで、回転羽根に回転軸を挿通する箇所の両側を防振ゴムで挟んで、防振ゴムごと回転バネを、ナットを用いて回転軸に取り付けた構造の送風ファンが提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６１２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、提案された構造の送風ファンでは、長い間の使用によって騒音が増加することがあるという問題があった。これは、ナットで締め付けられることによって防振ゴムに大きな圧縮力が加わった状態となるため、長い間の使用による防振ゴムのへたりによって回転羽根を押え付ける力（押付力）が弱まり、その結果、モーターの回転軸と回転羽根との間でがたつきが発生することによる。
【０００６】
この発明は、従来の技術が有する上述した課題に対応してなされたものであり、燃料ガスを燃焼させる燃焼装置に用いられ、長い間の使用によっても騒音が増加することのない送風ファンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために本発明の送風ファンは次の構成を採用した。すなわち、
燃料ガスを燃焼させる燃焼装置に用いられ、回転することによって送風する回転羽根部と、該回転羽根部を回転させるモーターとを有する送風ファンにおいて、
前記回転羽根部は、
前記モーターの回転軸が挿通される取付穴が形成された基板と、
前記基板の前記取付穴が形成された箇所を両面側から挟んで設けられたゴム部材と
を備えると共に、
前記取付穴に前記回転軸を挿通して、ナットを用いて前記基板を前記ゴム部材ごと該回転軸にネジ止めすることによって取り付けられており、
前記ナットと前記ゴム部材との間には、該ゴム部材のへたりを吸収する金属バネが設けられている
ことを特徴とする。
【０００８】
かかる本発明の送風ファンにおいては、ナットを締め付けることによって回転羽根部をモーターの回転軸に取り付けると、基板の両面側に設けられたゴム部材が圧縮されるだけでなく、金属バネも圧縮された状態となる。このため、送風ファンの長い間の使用によってゴム部材にへたりが生じても、圧縮されていた金属バネの復元力によってゴム部材を基板に押し付けておくことができる。尚、「ゴム部材のへたり」とは、長い間に亘って力を受けることによってゴム部材に生じる永久歪みをいう。その結果、回転羽根部とモーターの回転軸との間でがたつきが生じることが無く、送風ファンの騒音が増加することを回避することが可能となる。
【０００９】
また、ナットとゴム部材との間に金属バネが設けられているので、ナットを強く締め付けた場合でも、金属バネが圧縮されるので、ゴム部材が過度に変形して大きな圧縮力が加わることがない。このため、大きな圧縮力を受けてゴム部材にへたりが発生することも防止することができる。
【００１０】
尚、「燃焼装置に用いられる送風ファン」としては、例えば、燃焼装置のバーナーに燃焼用の空気を供給する燃焼ファンや、バーナーの燃焼排気を空気で希釈して生成した温風を送風する送風ファンや、燃焼排気で空気を温めて生成した温風を送風する温風ファンなどを挙げることができる。
【００１１】
また、上述した本発明の送風ファンにおいては、回転軸と同軸状に設けられたコイルバネによって金属バネを構成してもよい。
【００１２】
コイルバネを用いれば、金属バネの圧縮量を十分に大きくすることができる。このため、ゴム部材のへたりの分だけ金属バネが伸張したとしても、取り付け時の金属バネの圧縮量からすると僅かな比率で伸張したに過ぎない状態とすることができる。そして、こうすれば、ゴム部材のへたりによって金属バネが伸張しても、ゴム部材を基板に押し付ける力がほとんど低下しないようにすることが可能となる。
【００１３】
加えて、コイルバネを用いて金属バネを構成すれば、ナットの締め付け時にゴム部材に過度な圧縮力が加わることを防止する効果も得ることができる。すなわち、金属バネの圧縮量を十分に大きくしておくことができるので、多少、圧縮量が増加しても、金属バネがゴム部材を押し付ける力はほとんど増加しないようにすることができる。このため、ナットを強く締め付けた場合でも、ゴム部材に過度の圧縮力が加わらないようにすることが可能となる。
【００１４】
また、前述した本発明の送風ファンにおいては、複数枚の皿バネを回転軸の軸方向に重ねることによって、金属バネを構成してもよい。
【００１５】
皿バネを用いれば、金属バネを小さくすることができ、また、複数枚の皿バネを重ねれば、全体として十分なストロークを確保することができる。このため、ゴム部材のへたりを吸収することが可能となり、同時に、ナットの締め付け時にゴム部材に過度な圧縮力が加わることを防止することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施例の送風ファン１の分解組立図である。
【図２】本実施例の送風ファン１の構造を示す断面図である。
【図３】従来の送風ファン１で長い間の使用によって騒音が増加する理由を示した説明図である。
【図４】本実施例の送風ファン１で長い間の使用によっても騒音の増加を回避できる理由を示した説明図である。
【図５】変形例の回転羽根部１０の基板１２をモーター２０の回転軸２２に取り付けた部分を拡大した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本実施例の送風ファン１の分解組立図である。また、図２は、本実施例の送風ファン１の構造を示す断面図である。図示されるように送風ファン１は、回転羽根部１０や、回転羽根部１０を回転させるモーター２０などを備えている。尚、本実施例では、回転羽根部１０がいわゆるシロッコファンであるものとして説明するが、他の形式のファンであっても構わない。
【００１８】
本実施例の回転羽根部１０には、モーター２０の回転軸２２の軸方向に細長く形成された複数の翼片１１が略円形の基板１２の外縁部分に立設されている。基板１２の中心にはモーター２０の回転軸２２が挿通される取付穴１３が形成されており、複数の翼片１１は取付穴１３に対して放射状に所定の間隔で配置されている。モーター２０を駆動させて回転羽根部１０を回転させると、複数の翼片１１の間から円周方向に送風することができる。
【００１９】
モーター２０の回転軸２２は、基端側に設けられた太径部分（載置部２２ａ）と、先端側に設けられ細径部分（締結部２２ｂ）とを有しており、締結部２２ｂの外周側面には雄ネジが形成されている。また、締結部２２ｂは、外周側面の一部が平坦に削られたいわゆるＤカット形状に形成されており、このことと対応して、回転軸２２が挿通される基板１２の取付穴１３の形状もＤ字型に形成されている。
【００２０】
送風ファン１を組み立てる際には、先ず、円環形状に形成された金属製平板のワッシャー１５と、ワッシャー１５と略同径の円環形状に形成されたゴム製の防振ゴム１４とを順に回転軸２２に嵌める。ワッシャー１５の内径は、回転軸２２の締結部２２ｂの外径よりは大きく、載置部２２ａの外径よりは小さくなっており、回転軸２２に嵌め込んだワッシャー１５は、載置部２２ａの上面に載置される。尚、本実施例の防振ゴム１４は、本発明の「ゴム部材」に相当している。
【００２１】
続いて、回転羽根部１０の基板１２に形成された取付穴１３に、回転軸２２の締結部２２ｂを挿通した後、更に、２つめの防振ゴム１４と、２つめのワッシャー１５とをこの順に締結部２２ｂに嵌める。回転軸２２の締結部２２ｂはＤカット形状に形成されており、基板１２の取付穴１３もＤ字型に形成されているので、回転軸２２が回転した時に回転羽根部１０が空回りすることがない。その後、ワッシャー１５の上にコイルバネ３０を乗せて、ナット１６を回転軸２２の締結部２２ｂに締結する。このとき、図２に示されるようにコイルバネ３０は、ナット１６とワッシャー１５との間に挟まれて圧縮された状態となる。尚、本実施例のコイルバネ３０は、本発明の「金属バネ」に相当している。
【００２２】
このような構成の本実施例の送風ファン１では、ナット１６を締結部２２ｂに締め付けた時の力が防振ゴム１４に直接加わるのではなく、ナット１６とワッシャー１５との間に介在するコイルバネ３０を介して防振ゴム１４に加わるようになっている。このため、長い間の使用によっても騒音が大きくなることがない。以下では、この理由について説明するが、その準備として、ナット１６の締め付け力が防振ゴム１４に直接加わる場合（ナット１６とワッシャー１５との間にコイルバネ３０が介在しない場合）には、長い間の使用によって騒音が増加することがある理由について説明する。
【００２３】
図３は、従来の送風ファン１で長い間の使用によって騒音が増加する理由を示した説明図である。図３（ａ）には、従来の送風ファン１における回転羽根部１０の基板１２と、モーター２０の回転軸２２との取り付け部分を拡大した断面図が示されている。図示されるように、従来の送風ファン１にはコイルバネ３０が設けられていない。このため、ナット１６を回転軸２２に締め付けると、ナット１６がワッシャー１５を介して防振ゴム１４を変形させ、変形した防振ゴム１４の復元力によって基板１２が保持された状態となる。
【００２４】
ここで、ゴム材料は一般に、力を受けて変形した状態で長い時間が経過すると、クリープによって永久歪みが発生し、力が除かれても元には戻らなくなる性質がある。そして、ナット１６からの力で変形した状態で防振ゴム１４に永久歪み（いわゆる「へたり」）が発生すると、防振ゴム１４が基板１２を保持する力は急激に低下する。これは、ゴム材料が大きな弾性係数を有することに起因する。
【００２５】
図３（ｂ）には、ナット１６を締め付けることによる防振ゴム１４の変形量（圧縮量）と、防振ゴム１４が基板１２を保持する力（保持力）との関係が示されている。尚、防振ゴム１４の圧縮量は、ナット１６を締め付けた時の回転角度（締付角度）に対応するので、図３（ｂ）では、ナット１６の締付角度によって防振ゴム１４の圧縮量を表している。ゴム材料は大きな弾性係数を有するので、ナット１６の締付角度（防振ゴム１４の圧縮量）を増加させると、防振ゴム１４の復元力が急激に増加し、その結果、基板１２の保持力が急激に増加する。ところが、防振ゴム１４に少しでもへたりが生じると、その分だけ圧縮されていなかったことと同じ状態となるので、防振ゴム１４の復元力は急激に低下する。その結果、図３（ｂ）に示すように、基板１２の保持力も急激に低下して、回転羽根部１０にがたつきが発生し得る。
【００２６】
図３（ｃ）には、へたりの有無による騒音の違いが例示されている。図中の実線は、へたりがない状態で測定した場合の送風ファン１の騒音を表しており、図中の破線は、へたりがある状態で測定した場合の騒音を表している。測定結果から明らかなように、防振ゴム１４にへたりが生じると、基板１２の保持力が低下して騒音が増加する。
【００２７】
これに対して、本実施例の送風ファン１では、ナット１６と防振ゴム１４との間にコイルバネ３０が設けられている。このため、ナット１６を締め付けるとコイルバネ３０が圧縮され、圧縮されたコイルバネ３０が防振ゴム１４を圧縮する。そして、圧縮された防振ゴム１４が基板１２を保持する構造となっている。その結果、ナット１６の締付角度と基板１２の保持力との関係は、図３（ｂ）に示した関係とは大きく異なったものとなる。
【００２８】
図４は、本実施例の送風ファン１におけるナット１６の締付角度と、防振ゴム１４が基板１２を保持する力（保持力）との関係が示されている。上述したように、ナット１６はコイルバネ３０と防振ゴム１４とを圧縮するので、ナット１６の締付角度は、防振ゴム１４とコイルバネ３０との圧縮量に対応する。そして、防振ゴム１４の弾性係数に比べればコイルバネ３０の弾性係数（すなわち、バネ定数）は小さいので、ナット１６の締付角度（防振ゴム１４およびコイルバネ３０の圧縮量）を増加させても、コイルバネ３０が防振ゴム１４を基板１２に押し付ける力は大きく変化することがない。従って、防振ゴム１４が基板１２を保持する力（保持力）も大きく変化することはない。このため、たとえ防振ゴム１４にへたりが生じても、基板１２の保持力が大きく低下することはなく、適切な力で基板１２を保持しておくことができる。その結果、送風ファン１の長い間の使用によっても騒音が増加することを回避することが可能となる。
【００２９】
加えて、ナット１６を強く締め付けてもコイルバネ３０が圧縮されるので、防振ゴム１４に過度の圧縮力が加わることがない。このため、ナット１６の締め付けに高い精度が不要となるので、送風ファン１を容易かつ迅速に組み立てることが可能となる。
【００３０】
上述した本実施例の送風ファン１には、以下のような変形例も存在する。以下では、上述した実施例と異なる点を中心に変形例について説明する。尚、変形例の説明に際しては、上述の実施例と同じ構成については同じ符号を付すこととして説明を省略する。
【００３１】
図５は、変形例の回転羽根部１０の基板１２をモーター２０の回転軸２２に取り付けた部分を拡大した断面図である。図示されるように変形例では、前述した実施例のコイルバネ３０に代えて、円環形状の複数枚（図示した例では２枚）の皿バネ３２が重ねられた状態で、ナット１６とワッシャー１５との間に挿入されている。尚、変形例の複数枚の皿バネ３２は、本発明の「金属バネ」に相当する。
【００３２】
皿バネ３２は、コイルバネ３０よりも小さいので、回転羽根部１０をモーター２０の回転軸２２に取り付ける部分が大きくなることがない。また、複数枚の皿バネ３２を重ね合わせてやれば、十分なストロークを確保することができるので、コイルバネ３０を用いた上述の実施例と同様の効果を得ることができる。尚、複数枚の皿バネ３２を重ねる際には、図５に例示したように、皿バネ３２を交互に背中合わせに重ねてもよいし、あるいは、皿バネ３２の広がった側が互いに向き合うようにして複数枚の皿バネ３２を重ね合わせても良い。もちろん、皿バネ３２の向きが互い違いになるように重ね合わせる必要はなく、例えば、皿バネ３２と皿バネ３２との間にワッシャーを設けて、複数枚の皿バネ３２を同じ向きに重ねても良い。
【００３３】
以上、本実施例および変形例の送風ファン１について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【００３４】
例えば、前述した実施例では、回転羽根部１０をシロッコファンとしていたが、回転羽根部１０は、回転することによって送風することが可能であれば、これに限られるわけではない。例えば、回転軸２２を中心にして複数枚の羽根が放射状に取り付けられた、いわゆるプロペラファンであってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１…送風ファン、      １０…回転羽根部、    １１…翼片、
１２…基板、          １３…取付穴、        １４…防振ゴム、
１５…ワッシャー、    １６…ナット、        ２０…モーター、
２２…回転軸、        ３０…コイルバネ、    ３２…皿バネ
【図１】
0005563015.tif 000002
【図２】
0005563015.tif 000003
【図３】
0005563015.tif 000004
【図４】
0005563015.tif 000005
【図５】
0005563015.tif 000006